Topological states at exceptional points
本文考虑一个N阶非厄米哈密顿量,其例外点为N阶。我们定义了绝热等价,并探讨了拓扑相位。我们证明了拓扑例外态出现在拓扑不同系统的界面上。我们讨论了拓扑状态甚至出现在封闭系统中。我们探讨了特殊边缘状态的动力学鲁棒性。
2019-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Evidence for Exceptional Points as Topological Defects
National Sun Yat-sen University(国立中山大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);National Science and Technology Museum(国家科学工艺博物馆)
本研究证明例外点可作为拓扑缺陷,通过分析量子态沿闭合参数回路的和乐,发现非平凡拓扑可在物理演化中显现,并提供实验检测方法。
2026-09-22 quant-ph
Implementation and topological characterization of Weyl exceptional rings in quantum-mechanical systems
本文首次在量子力学系统中实现Weyl异常环,通过超导量子比特与耗散谐振器耦合系统,提取量子化Berry相位和Chern数,并展示流形收缩引发的拓扑转变。
2025-08-08 quant-ph
Singularity Selector: Topological Chirality via Non-Abelian Loops around Exceptional Points
Kyung Hee University(庆熙大学);Seoul National University(首尔大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
该研究提出拓扑手性作为非厄米特系统中奇点选择器,通过非阿贝尔环围绕奇点来区分手性,为理解高阶奇点对提供了理论基础。
2025-12-21 quant-ph
The topological vacuum in exceptional Brillouin zone
当非厄米哈密顿量的例外点遍布整个布里渊区时,能带系统的真空相对于粒子或空穴可以变得拓扑非平凡。本征态的合并消除了哈密顿量的几何多重性,并将剩余的能带置于拓扑背景上。我们发现了这些系统中的几个不同的现象:一个单带拓扑模型,一个双带陈氏绝缘体,其中的低频段的拓扑数不补偿的上带,拓扑保护的边界状态,更强的耗散力时,是较少的阻尼和拓扑保护的间隙扩展状态。我们的结果是由经典晶格上的振动谱给出的。主动约束是使要求严格的Hilbert子空间坍缩的关键因素。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Operations Around Exceptional Points via Shortcuts to Adiabaticity
本文针对非厄米系统中谱奇点导致传统绝热捷径失效的问题,提出快速鲁棒的拓扑操作控制协议,并说明常用无跃迁驱动方法不适用的原因。
2025-01-13 quant-ph
Topological eigenvalues braiding and quantum state transfer near a third-order exceptional point
该研究利用超导电路实验研究了三维非厄米量子系统中三阶例外点附近的本征值编织与量子态转移,揭示了由辫群B3描述的拓扑结构及手性与时间对称态转移行为。
2024-12-19 quant-ph
Higher-Order Weyl-Exceptional-Ring Semimetals
对于一阶拓扑半金属,非厄米特扰动可以将Weyl节点驱动到具有多重拓扑结构且没有厄米特对应物的Weyl例外环中。近年来,人们发现高阶Weyl半金属作为一类新的高阶拓扑相,可以唯一地表现出表面费米弧和铰链费米弧的共存。然而,非埃尔米特高阶拓扑半金属尚未被探索。在这里,我们确定了一类新的拓扑半金属,即具有Weyl例外环的高阶拓扑半金属。在这样的半金属中,这些环的特征在于谱缠绕数和陈数。此外,高阶外尔例外环半金属支持表面和铰链费米弧状态,这是有界的外尔例外环的投影到表面和铰链,分别。值得注意的是,耗散项可以引起两个具有相反拓扑荷的例外环的耦合,从而引起拓扑相变。我们的研究为在非厄米特系统中探索新的高阶拓扑半金属开辟了新的途径。
2021-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Symmetry protected topological phases characterized by isolated exceptional points
非厄米系统中本征态合并的例外点具有许多奇异的特征。的EP通常是敏感的系统参数,在这里,我们报告对称保护孤立EP在布里渊区(BZ)的二维非厄米双层正方形晶格;受对称性的保护,孤立的EP只移动,合并,并在BZ分裂。系统Bloch Hamilton本征态下的泡利矩阵的平均值定义了一个实平面向量场,其拓扑缺陷是与涡旋相关的孤立EP。缠绕数表征了涡旋的性质,揭示了非厄米特系统的拓扑性质.不同的拓扑相对应不同的EP构型,除非伴随EP的合并或分裂发生拓扑相变,否则EP构型是不变的。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topologically Protected Exceptional Points and Reentrant $\mathcal{PT}$ Phase in an Exact Ternary Model
本文提出一个精确可解的三元 PT 对称模型,统一呈现重入 PT 相、高阶及各向异性例外点,并以新的拓扑指数揭示其共同起源。
2024-01-18 physics.optics quant-ph
Double exceptional points generated by the strong imaginary coupling of a non-Hermitian Hamiltonian in an optical microcavity
例外点在非厄米系统的研究以及传感器和模式切换等应用中引起了广泛的关注。特别是,非平凡的拓扑结构的EP已被深入研究有关环绕EP。因此,EP生成是当前几个领域中的重要问题。为了产生多个EP,多个能级或复合物理系统已经与厄米特耦合一起使用。在这项研究中,我们在一个微腔中的二能级系统中产生多个EP,通过采用非厄米耦合的非厄米哈密顿下的虚(占主导地位)的耦合。由非厄米特耦合生成的黎曼曲面的拓扑结构表现出不同于厄米特耦合生成的黎曼曲面的特征。通过环绕多个EP和使用黎曼球面验证了黎曼曲面的这些拓扑结构的特征。
2022-08-16 quant-ph
Topological quantum state control through exceptional-point proximity
本文研究了一个非厄米量子比特作为耗散超导传输子电路子流形的量子演化。实时调整系统参数以包围例外点,导致非互易量子态转移。我们进一步观察手征几何相位积累状态下的运输,验证量子相干性质的复杂的能量景观的演变和区分相干和不相干的影响与特殊的点包围。我们的工作展示了一种全新的方法来控制量子态矢量,突出了通过动态非厄米控制实现的量子浴工程的新方面。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exceptional Topological Signatures of Non-Hermitian Photonic Hopf-Link Braids
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所布兰普尔分校)
本文提出含高阶非互易跳跃等的推广Hatano-Nelson模型,演示EP介导的Hopf链辫拓扑相变,其嵌套复能结构可扩展拓扑景观,或为容错通信及量子计算提供新应用。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fate of exceptional points under interactions: Reduction of topological classifications
尽管最近对非厄米拓扑结构进行了广泛的研究,但理解相互作用效应仍然是一个至关重要的问题。在本文中,我们解决的相互作用的特殊点,这是保护的非平凡的点间隙拓扑结构独特的非厄米特系统。我们在二维参数空间中的分析阐明了例外点和受保护的例外环的存在性,这些环对相互作用是脆弱的;它们仅在非相互作用的情况下受到拓扑保护。这种脆弱性的例外点和安全保护例外环产生的减少非厄米拓扑分类,这是阐明了通过引入拓扑不变量的第二个量子化的哈密顿量的非相互作用和相互作用的情况下。这些拓扑不变量也可用于分析带隙系统的约化现象。上述结果有力地揭示了一般情况下例外点的类似约化现象,为非厄米拓扑的研究开辟了一个新的方向。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Classification of Exceptional Points and Non-Hermitian Topological Semimetals
例外点是由非厄米性引起的普适能级简并。虽然过去几十年见证了他们的新物理学,但尚未获得统一的理解。在这里,我们提出了完整的分类通用拓扑稳定的例外点,根据两种类型的复杂的能隙和基本对称性的电荷共轭,宇称,和时间反转。这种分类揭示了独特的非厄米无隙结构,没有厄米类似物,并系统地预测未知的非厄米半金属和节点超导体;一个拓扑哑铃的特殊点在三维构造作为一个例子。我们的工作铺平了道路,走向更丰富的特殊点和非厄米拓扑半金属的现象和功能。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Projectively topological exceptional points in non-Hermitian Rice-Mele model
研究了耦合的非厄米特Rice-Mele链,它由Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链系统组成,具有交错的在位虚势.在二维热力学极限下,例外点具有拓扑功能:对应于k空间中一个实辅助二维向量场的拓扑亏损,该向量场由非厄米哈密顿量的Bloch态得到.作为拓扑不变量,EP的拓扑荷可以是$\pm$ 1/2,通过缠绕数计算得到.值得注意的是,我们发现,这样的拓扑特征仍然是有限数量的耦合链,即使是一个单一的链,其中在一个方向上的动量是离散的。结果表明,准一维系统中的EPs仍然具有拓扑特征,可以作为具有对称保护EPs的二维系统的简化版本,并且在扰动下具有鲁棒性,证明了准一维系统的拓扑不变量可以从相应的二维极限系统在其上的投影中提取.
2020-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamically encircling an exceptional point in a real quantum system
非厄米简并点具有特殊的拓扑结构,导致了各种违反直觉的现象和新颖的应用,刷新了我们对量子物理的认识。一个特别有趣的行为是由动态包围参数空间中的一个例外点引起的模式切换现象。虽然这些模式开关已经在经典系统中进行了探索,但由于在真实量子系统中构建与时间相关的非厄米哈密顿量的困难,量子体系中的实验研究仍然难以捉摸。在这里,我们实验证明动态包围例外点与一个单一的氮空位中心的金刚石。利用膨胀方法实现了含时非厄米哈密顿量。观察到了非对称和对称模式开关。我们的工作揭示了例外点的拓扑结构,并为全面探索量子体系中非厄米哈密顿量的奇异性质铺平了道路。
2020-02-17 quant-ph
Exceptional points in SSH-like models with hopping amplitude gradient
本文提出一种具有非互易跃迁和单调跃迁振幅梯度的非厄米非PT对称SSH模型,发现梯度可调控奇异点的数量、位置和阶数,为设计非厄米系统能谱提供了新手段。
2024-08-01 quant-ph
Exceptional-Point Geometry of Weak Topological Boundary States
Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC)(物质结构研究所);Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María(圣地亚哥技术大学物理系);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦尔帕莱索大学物理研究所)
研究弱拓扑如何通过解析延拓的布洛赫哈密顿量的例外奇点进行几何表述,以二维格点手征模型为例,阐述其弱拓扑不变量族,说明弱拓扑边缘态等与例外点的关系,提供了相关态的统一复动量描述。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Direct Measurement of Topological Properties of an Exceptional Parabola
非埃尔米特系统可以产生分支奇点,称为例外点(EP)。与厄米特系统中的奇点不同,EP的拓扑性质可以涉及产生判别数(DN)的本征值的缠绕或产生Berry相位的本征向量完整性。拓扑不变量的多重性也使得非厄米拓扑比厄米拓扑更丰富。在这里,我们研究了抛物线形轨迹形成的EP与理论和声学实验。通过测量本征值和本征函数获得DN和Berry相位,我们证明了EP轨迹赋予参数空间一个由两个非同伦类回路组成的非平凡基本群。我们的研究结果不仅揭示了奇异的非厄米拓扑,但也提供了一个路径的实验表征的非厄米拓扑不变量。
2021-06-24 physics.app-ph quant-ph
Exceptionally deficient topological square-root insulators
Department of Physics, Lancaster University(兰卡斯特大学物理系)
该研究提出通过晶格求和规则在非厄密itian拓扑平方根绝缘体中实现例外缺陷,揭示了动态特征并探讨了物理实现途径。
2025-08-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Classificaton of Non-Hermitian Gapless Phases: Exceptional Points and Bulk Fermi Arcs
根据点能隙和线能隙两种复合能隙,对非厄米系统中的无隙相进行了分类。我们发现,例外的点,不仅本征能量,而且本征态合并,其特征在于通过关闭点间隙与非平凡的拓扑电荷的间隙。此外,我们发现,体费米弧伴随着例外点是强大的,因为真正的线间隙的拓扑电荷。在分类的基础上,还讨论了一些实例。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Visualizing Topology of Real-Energy Gapless Phase Arising from Exceptional Point
新拓扑相的发现促进了人们对自然界的认识和应用的发展。在非厄米拓扑系统中,带接触例外点的拓扑是非常重要的。在这里,我们提出了一个真正的能量拓扑无间隙相位所产生的例外点在一维,它具有相同的拓扑不变量的拓扑无间隙相位所产生的退化点。我们开发了一种图形的方法来表征拓扑相位,其中的能带的本征态映射到一个环面上的图形。不同相位的拓扑结构是可视化的,可区分的;和拓扑无隙边缘状态放大适合拓扑激光存在于非平凡相位。这些结果通过非埃尔米特Su-Schrieffer-Heeger阶梯来阐明。我们的发现为从本征态的可视化中识别物质的拓扑相开辟了新的途径。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological energy transfer in an optomechanical system with exceptional points
拓扑操作的优点是实现某些目标,而不需要对局部操作细节进行精确控制。到目前为止,拓扑运算已被用于控制几何相位,并已被提出作为控制某些系统在其退化子空间内的状态的手段[1-8]。最近,有人预测拓扑操作可以扩展到正常模式之间的能量转移,前提是系统具有称为例外点(EP)的特定类型的简并[9-11]。在这里,我们展示了两个模式之间的低温光机械设备的拓扑操作的能量转移。我们表明,这种转移所产生的EP在设备的频谱中的存在。我们还表明这种转移是非互惠的[12-14]。这些结果为系统控制开辟了新的方向;它们也为探索与EP相关的其他动力学效应[15,16]以及EP附近的热和量子涨落行为开辟了可能性。
2016-03-29 physics.optics quant-ph
Symmetry-protected multifold exceptional points and their topological characterization
我们研究了非Hermitian系统中高阶例外点(EP)的存在性,并证明了在参数空间中局部存在反酉对称(如PT或CP对称)的情况下,$μ$ -fold EP在$μ-1$维中是稳定的.这特别意味着,3倍和4倍双保护EP分别在2维和3维中是稳定的。这种例外点的稳定性表示在同伦性质的“合成向量”,我们介绍。我们的框架还允许我们改写以前提出的$\mathbb{Z}_2$指数的PT和CP对称带隙相位超出了两个波段模型的领域。我们将这种一般形式主义的摩擦浅水模型,发现表现出3倍的例外点与拓扑数$\pm1$。对于这个模型,我们还显示了不同的非厄米拓扑转换与这些特殊的点,如它们的合并和过渡到一个政权的传播成为禁止。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn quant-ph
Topological band theory of a generalized eigenvalue problem with Hermitian matrices: Symmetry-protected exceptional rings with emergent symmetry
迄今为止,拓扑能带理论主要是针对由本征值问题描述的系统进行讨论的。在这里,我们开发了一个广义特征值问题(GEVP)描述的拓扑带理论。我们的分析阐明,非厄米拓扑能带结构可能出现的系统所描述的GEVP与厄米矩阵。通过分析一个二维玩具模型,验证了上述结果,该模型中虽然矩阵是厄米特矩阵,但仍然存在保序例外环(SPERS)。值得注意的是,这些SPER受到涌现对称性的保护,这是GEVP所描述的系统所独有的。此外,这些SPERs阐明了双曲型异向介质在实验中观察到的特征色散的起源。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Scheme for measuring topological transitions in a continuous variable system
本研究提出一种测量双光子驱动、单光子调制的克尔非线性谐振器拓扑性质的方案,通过观测Berry曲率与第一陈数揭示拓扑特性,利用猫态基矢构建的参数流形识别拓扑相变,为介观连续变量系统的拓扑研究提供新视角。
2024-07-13 quant-ph
Topologically protected entanglement switching around exceptional points
针对量子纠缠态易受退相干和无序影响的问题,提出利用四重简并例外点在Riemann能量曲面上实现高保真、拓扑保护的手性纠缠态开关,并在量子行走平台上实验验证,为非厄米物理在量子信息领域的应用开辟新途径。
2023-10-23 physics.optics quant-ph
Exceptional point description of one-dimensional chiral topological superconductors/superfluids in BDI class
我们表明,在复杂的波矢量空间中的哈密顿量的某些奇异性可以用来识别拓扑量子相变的$1D$手征拓扑超导体/超流体的BDI类。这些奇点属于所谓的例外点($EP$)的范畴,在描述开放量子系统的非厄米哈密顿的上下文中进行了研究。我们还提出了一个通用的公式中的属性的$EP$的量化的确切数量的马约拉纳零模式在一个特定的手征拓扑超导相,给定的值的参数出现在哈密顿量。这个公式作为一个替代熟悉的整数($\mathbb{Z}$)缠绕数不变的表征拓扑超导体/超流体相的手征BDI类。
2016-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Designing exceptional-point-based graphs yielding topologically guaranteed quantum search
量子行走是一类重要的量子计算算法的基础,在各种模拟和实际应用中代表了有前途的方法。在这里,我们设计了频闪监测的量子行走及其后续图形,可以自然地提高目标搜索。我们将展示如何构建行走的所有特征值的非厄米生存算子,描述的混合效应的酉动力学和测量的反作用,合并为零,对应于一个例外点,其程度是系统的大小的属性。通常,对于任何初始条件,所得到的搜索都保证在有界时间内成功,这比经典的随机游动或典型图上的量子游动要快。然后,我们展示了如何有效的量子搜索是相关的量子拓扑缠绕数,并进一步讨论了连接的问题,一个有效的无质量狄拉克粒子。
2022-09-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of topological Phenomena in a Weyl Exceptional Ring with Single Photons
本文利用单光子干涉测量在三维参数空间中完整模拟非厄米外尔奇异环,通过提取陈数和贝里相位刻画其拓扑性质并观测拓扑临界现象,为拓扑非厄米系统研究开辟新途径。
2025-09-23 physics.optics quant-ph
Floquet Exceptional Topological Insulator
本文提出通过 Floquet 工程在非厄米系统中实现 Floquet 异常拓扑绝缘体,揭示光诱导下体点能隙承载表面态、量子异常及动量切片中的非厄米趋肤效应。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Global and Local Aspects of Exceptional Point
例外点是复值的特征值和特征向量的奇异性,比如说,一个相互作用参数。它们普遍存在,是能级排斥附近本征值的平方根分支点奇点。讨论了异常点的分布与能级间距特殊涨落性质之间的复杂联系。在硬混沌情形下,给出了问题$H_0+λH_1$例外点的分布。例外点的局部性质的理论预测最近已被实验证实。这与特殊点的特定拓扑结构以及与特殊点相关的波函数的手征性质有关。
2002-11-15 quant-ph
Non-Hermitian Floquet topological phases: Exceptional points, coalescent edge modes, and the skin effect
周期性驱动的非厄米特系统可以表现出丰富的拓扑能带结构和非厄米特趋肤效应,在它们的静态或厄米特对应物中没有类似物。本文研究了Floquet准能带中的异常触带点、异常触带点的拓扑特征以及Floquet非厄米趋肤效应。具体而言,我们利用简单的周期性淬火双带系统在一维或二维解析获得的Floquet有效的哈密顿量以及位置的Floquet散装带所拥有的许多例外点。两种不同类型的拓扑缠绕数被用来描述的拓扑特征。体边缘对应(BBC)自然被发现,打破由于FNHSE,这可能是不同的体状态之间的巨大差异。值得注意的是,鉴于我们的模型系统的简单性质,恢复BBC在实践中是可行的,只有在某些参数制度的特征多项式(决定Floquet能带结构)的低阶截断变得可行。此外,无论我们的工作与参数制度,我们发现了一些有趣的方面Floquet拓扑零模式和$π$模式。例如,在开放边界条件下,零边缘模式和$π$边缘模式可以单独地合并并定位在两个不同的边界处。这些反常边缘态还可以通过调节系统参数来改变其积累边界。这些结果表明,非埃尔米特Floquet拓扑相,虽然更具有挑战性的理解比他们的埃尔米特同行,可以非常丰富的FNHSE的存在。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complex energy structures of exceptional point pairs in two level systems
研究双能级系统中异常点对的拓扑性质,揭示复杂能量结构中的涡度特性及拓扑影响。
2024-12-23 physics.optics quant-ph
Measuring Topological Invariants in Disordered Discrete Time Quantum Walks
量子漫步构成了一个通用的平台,用于模拟离散图上的传输现象,包括拓扑材料特性,同时对相关参数进行高度控制。实验访问和直接测量量子行走的拓扑不变量,我们实现了Tarasinski等人提出的散射方案。[Phys.Rev.A89,042327(2014)]在光子时间复用量子行走实验中。可调硬币操作提供了达到不同拓扑相位的机会,并因此观察到相应的拓扑相变。能够读出的位置和硬币的状态分布,辅以明确的干涉符号测量,允许重建的散射反射振幅,从而计算相关的散装拓扑不变量。正如预测的那样,我们还发现局域化的状态属于不同的拓扑相的两块之间的边缘。为了分析无序的影响,我们已经测量了两种不同类型的无序样品在大型合奏测量的不变量,展示了它们的恒定性在一个无序制度和连续过渡与无序强度增加的第二个无序样品。
2017-10-05 quant-ph
Non-Hermitian Topology and Exceptional-Point Geometries
本文综述非厄米拓扑,通过复特征值与双正交特征向量揭示其与厄米系统的差异,重点探讨奇异点的拓扑性质及非厄米能带拓扑的最新进展。
2022-11-25 quant-ph
In-situ tuning of cavity dissipation and a topological transition in an atom-nanotip-cavity system
提出在腔模中插入纳米尖端以原位增强腔耗散约20倍的方法,并利用该耗散调控在单原子或离子耦合谐振器时获得异常线及拓扑转变。
2025-06-09 quant-ph
Exceptional points and double poles of the S matrix
S矩阵的例外点和双极点都是由一对特征值的合并所表征的。在第一种情况下,合并会导致希尔伯特空间的缺陷。在第二种情况下,这是不是这样显示在普雷沃约文件。在数学上,这种差异的原因是在第一种情况下被忽略的非厄米特算子的本征函数的双正交性。希尔伯特空间的拓扑结构的后果进行了研究,并与现有的实验数据进行比较。
2002-11-29 quant-ph
Behavior of Shannon entropy around an exceptional point in an open microcavity
研究了开放椭圆微腔中例外点附近的Shannon熵。在参数空间中,香农熵在EP处有一个极值.香农熵在参数空间中的一条特定线上表现出不连续性,这与香农熵交换的发生以及以该线为边界的模式直接相关。这一特点导致了香农熵曲面的非平凡拓扑结构。
2019-06-14 quant-ph
On measuring the topological charge of anyons
本文讨论了测量任意子集合中拓扑荷或表示流动的原则,描述并分析了该程序在不同理论参数下的作用,展示了如何修改它以对Chern-Simons理论的不同层级更有效。
2024-03-12 hep-th quant-ph
Hexagonally warped exceptional physics in multi-Weyl semimetals
三维拓扑绝缘体中的非对称翘曲(HW)是目前已知的现象。我们发现,非厄米(NH)的损失/增益可以产生一个特殊的HW效应在双Weyl半金属(DWSM)。DWSM的这一独特的特征对费米表面拓扑结构具有独特的影响。重要的是,在这种$k^3$自旋轨道耦合模拟项的存在下,与DWSM相关的对称性改变,导致四个例外点,其中两个是简并的。引入驱动场消除了这种简并。NH翘曲和驱动参数的共同作用导致了显着的效果,包括合并和调整的例外点。我们分析的拓扑性质所产生的例外轮廓通过评估几个拓扑不变量,如缠绕数,涡度,和NH Berry曲率。我们希望我们的理论结果将启动可能的实验探索NH HW效应。
2022-02-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Exceptional-point-constrained locking of boundary-sensitive topological transitions in chiral non-Hermitian SSH-type lattices
Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所与量子光学技术与器件国家重点实验室);Department of Physics, Fudan University(复旦大学物理系)
研究揭示了在手性非厄密SSH型晶格中,通过例外点约束参数演化可锁定边界敏感拓扑转变,展示了零能布里渊区退化对拓扑转变的影响。
2026-05-14 physics.optics quant-ph
Braids and Higher-order Exceptional Points from the Interplay Between Lossy Defects and Topological Boundary States
研究Su-Schrieffer-Heeger链受有损缺陷扰动产生高阶例外点,揭示其源于例外线非阿贝尔辫子性质及边缘态与缺陷态杂化,展示了非厄米拓扑相的多带非阿贝尔拓扑性质。
2024-10-13 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Topological protection from exceptional points in Weyl and nodal line semimetals
将能带结构推广到复动量时,我们将外尔线和半金属线的表面态描述为倏逝态,研究了它们的拓扑保护。通过这种方式,我们发现了一系列特殊的点-也就是说,在复杂的光谱中具有零能量的分支点-使我们能够识别具有复杂动量的表面态的集合,这些表面态发出衰变到3D半金属的信号。从这个角度来看,外尔线和半金属线可以分为两种类型,这取决于表面状态衰减的方式。A型半金属具有较小的穿透长度和振荡衰减的表面态,而B型半金属具有较长的简单指数衰减。这两种类型之间的差异反映在光谱中的分支切割适应复平面的方式上。在这种方法中,表面状态的稳定性源于在例外点周围发展的复杂结构,具有拓扑保护,该拓扑保护基于分支切割不能被小扰动关闭的事实。我们检查这个属性时,将半金属线放置在圆偏振光,我们观察到的例外点生存的影响,这样的扰动,虽然适当的边界条件为零能量的表面状态不能满足一般由于时间反演不变性的辐射场的故障。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Hybrid exceptional point created from type III Dirac point
嵌入能带中的简并(例外)点通过它们的拓扑特征而不同。我们报告了不同的混合两态聚结(EP2)形成通过合并两个相反的手征,从III型狄拉克点出现在一个平坦的带创建的EP2。在非厄米性和合成磁通量之间的适当匹配下,通过相消干涉产生孤立的带接触杂波EP 2。退化点和不同类型的例外点可以通过它们与相刚性标度指数相关的全局几何相的拓扑特征来区分。我们的研究结果不仅铺平了道路合并EP,但也揭示了未来的调查非厄米拓扑相位。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Robust mode conversion in NV centers using exceptional points
我们发现,微波驱动的NV中心可以作为拓扑模式开关,利用一个特殊的简并称为例外点(EP)。通过调节驱动场的强度和频率,我们找到了一个EP-通过比较输入态和输出态的密度矩阵,我们发现在室温下量子关联降低了三个数量级,并讨论了改善这一结果的方法。这项工作将拓扑模式开关理论(最初是为纯态导出的)推广到混合态,因此,适用于一般的开放量子系统。我们的理论能够探索新的现象(例如,高阶EP在低维系统),并提出了一个关键的一步,将拓扑模式开关的量子信息应用。
2019-07-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exceptional points in topological edge spectrum of PT symmetric domain walls
我们证明了在放大晶体和有耗晶体之间形成的非厄米宇称时间(PT)对称界面支持无耗散的边缘态。这些PT边缘状态表现出的复杂能带结构互连复值体带的无带隙光谱,只要例外点(EP)的边缘状态存在。其结果是,制度存在的边缘状态可以在光谱上重叠的散装连续没有杂交,和泄漏到散装状态被抑制由于PT对称性。研究了两个典型的基于谷和量子霍尔拓扑相位的PT对称系统,并与相应的厄米特系统建立了联系。我们发现,如果增益/损失的幅度为零,边缘态平滑过渡到厄密系统中的谷边缘态。PT边缘状态的拓扑性质可以建立在非厄米特Haldron模型,其中的拓扑不变性被发现是不受增益或损失。非互易PT边缘状态被发现在PT-Haltron相位之间的界面处,指示增益/损耗和磁通量之间的相互作用。所提出的系统是实验上可行的光子学实现。这已经通过我们对PT对称硅基光子石墨烯边缘态的严格全波模拟得到了验证。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exceptional points and non-Hermitian skin effects under nonlinearity of eigenvalues
本文研究非线性特征值问题中的非厄米拓扑,提出非线性拓扑不变量,揭示单分量系统也可产生非线性诱导的例外点和趋肤效应。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Double exceptional links in a three-dimensional dissipative cold atomic gas
本文研究了三维光晶格中非厄米链的耗散冷原子半金属的拓扑性质。我们构造了一个具有自旋相关的增益和损耗的三维双带连续模型,其中能谱中的例外点可以包括双霍普夫链。体能带的拓扑结构由动量空间中一维环的缠绕数表征,而节点结构的拓扑转变则随着非厄米性强度的变化而出现.建立了一个非Bloch理论来描述具有反常体边界对应的晶格模型。此外,我们还提出该模型可以用超冷费米子原子在光晶格中实现,并通过测量原子自旋织构来检测异常节链和拓扑性质.
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Measuring topological invariants in photonic systems
基于光子实现拓扑序的理论和实验研究进展,我们分析了不同拓扑结构的光子系统,并提出了一种探测其拓扑特征的方案。具体来说,我们提出了一个方案来修改边界相位操纵边缘态动力学。这样的方案允许测量边缘状态的缠绕数。此外,我们还讨论了损失和无序对我们方法有效性的影响。
2013-10-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Correlation effects on non-Hermitian point-gap topology in zero dimension: reduction of topological classification
我们分析了一个零维关联系统,特别强调了由手征对称性保护的非厄米点带隙拓扑结构。我们的分析阐明,相关性破坏了一个例外点的拓扑转变点,分开两个拓扑相位在非相互作用的情况下,其中一个是由第零陈数$N_{0\mathrm{Ch}}=0$,另一个是由$N_{0\mathrm{Ch}}=2$。这一事实意味着相关性允许在不相互作用的情况下连续连接两个不同的拓扑相位而不关闭点间隙,这类似于厄米特系统中通过相关性来减少拓扑分类。此外,我们还发现了一个Mott例外点,这是一个只涉及自旋自由度的例外点。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Braid Protected Topological Band Structures with Unpaired Exceptional Points
本文证明非厄米系统中存在拓扑稳定的未配对例外点,通过复能级非对易辫子机制构造三能带模型,揭示非阿贝尔单极子及绕数拓扑分类的不完备性。
2023-10-29 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Analytical topological invariants for 2D non-Hermitian phases using Morse theory
Department of Physics and Astronomy, Rice University(莱斯大学物理与天文系);Center for Theoretical Biological Physics, Rice University(莱斯大学理论生物物理中心);George P. & Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy, Texas A&M University(德克萨斯农工大学乔治P和辛西娅伍兹基础物理与天文学研究所)
本文利用莫尔斯理论分析了二维非赫米斯相中非赫米斯SSH型哈密顿量的拓扑不变量,并提供了边缘态计数的解析推导。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph